PC基础粒料产品色度的影响因素是什么?

PC基础粒料产品色度的影响因素

生产技术是影响PC性能的最主要因素。 目前工业化、规模化生产的PC合成方法主要是光气界面缩聚法、传统的酯交换法(间接光气法)和非光气熔融酯交换法,后者的主要区别在于碳酸二苯酯) DPC )合成的工艺路线不同,都是熔融酯交换。

1、光气界面缩聚法

目前,国内外长期运行的PC项目仍主要采用该工艺路线,该方法以双酚a(BPA和光气为主要原料,主要反应如下。

上述式的光气化反应通常在溶剂(例如二氯甲烷)中进行,在光气界面上反应生成单体,进而在催化剂(例如三乙胺)的作用下缩聚,延长分子链生成高分子PC产品。光气界面缩聚法中使用的原料不经干燥,聚合反应在低温、常压下进行,反应对杂质不敏感,可生产高分子量PC产品,产品性能(特别是透明度)优异,适合应用于高端市场。

但是,该方法使用的主要原料光气是非常有害的介质(剧毒),而且国家行业政策对光气项目的限制条件多,大量氯类废水的排放等环境问题,因此对该工艺的扩大有一定的制约,但该工艺的产品成本等突出优势,其仍将在一定程度上长期占领PC高端市场领域。

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2、传统的酯交换法(间接光气法)

与直接光气法参与反应的方式和途径不同,间接光气法主要是原料DPC在苯酚和光气的反应中生成,操作条件为高温、低压(真空),在催化剂的作用下与BPA依次进行酯交换、缩聚反应,生成大分子量的PC产品。 主要反应如下:

上述反应根据反应阶段分为酯交换反应和缩聚反应(参照下述) .

间接光气法工艺中也采用剧毒物质光气,但PC产品光学性能差,副产物杂质等去除难度大,且催化剂易被污染失活,受产品质量的影响,应用范围受限,加工技术(传质、传热)也有较大规模

3非光气熔融酯交换法

除光气外的熔融酯交换法工艺以BPA和DPC为主要原料,其中BPA主要为熔融状态,目前国内的PC生产企业为了适应BPA装置的负荷,设置了部分固体熔融进料,但PC产品性能均匀,稳定性可能较差。

混合BPA和DPC在催化剂的作用下依次进行熔融酯交换、预缩聚和缩聚反应(均为可逆平衡反应),操作温度(通常为150~320)和真空度随着反应的进行而上升,在反应过程中原料DPC稍微过剩,DPC被分离、纯化,PC被纯化酯交换、缩聚反应的过程如下。

反应中,BPA在高温下不稳定,容易分解,PC产品可能带有黄色或褐色的红色,在碱催化下进行PC合成也容易发生Kolbe-Schmitt副反应。

同时,必须迅速取出副产物苯酚,使PC聚合物的分子链生长,随着反应的进行,操作真空度、反应温度逐渐上升,但在高温熔融状态下PC高分子链容易热分解,由于副产物苯酚的存在,PC产品的分子量降低,导致PC色度降低

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